Molekulare Analyse der Yersinien-Wirtszell Interaktion

Die enterpathogenen Yersinia-Spezies unterlaufen die primären
Abwehrmechanismen des Wirtes durch Einflußnahme auf
Signaltransduktionskaskaden. Diese Subversion wird von einem 70 kDa
Virulenzplasmid vermittelt, welches für ein Typ III
Sekretion/Translokationsssystem und einige Virulenzfaktoren,
sogenannte Yops (Yersinia outer proteins) kodiert. Die sechs bisher
bekannten Effektor-Yops gelangen über das Sekretionssystem ins
Zytoplasma von Makrophagen und Granulozyten, was in diesen zu einer
Inhibition von Phagozytose, oxidative burst und Zytokinfreisetzung
sowie zur Induktion der Apoptose führt. Ziel dieser Arbeit war es,
die zellulären Angriffsproteine der Effektor-Yops YopM und YopO zu
identifizieren. Als Methode diente das Yeast Two- Hybrid System. Es
stellte sich heraus, dass YopM für diese Methode aufgrund seiner
transskriptionsaktivierenden Eigenschaft nicht verwendbar ist. Dies
und die Beobachtung, dass YopM in den Zellkern lokalisiert wird
(77) deuten darauf hin, dass YopM möglicherweise als
Transkriptionsfaktor in der Wirtszelle wirken könnte. Für YopO
erbrachte die Two-Hybrid Untersuchung 31 positiv interagierende
Klone, die als Rac1 (17 Klone, davon 4 unabhängige), Snk i.p. (11
Klone, davon 6 unabhängige) und Mus musculus spindlin (3 Klone)
identifiziert werden konnten. Rac1 gehört zur Familie der
Rho-GTPasen zu denen u.a. auch die Proteine RhoA und Cdc42 gehören.
Diese kleinen G-Proteine sind in komplexer und in noch unvollkommen
verstandener Weise an der Regulation vielfältiger Zellfunktionen
beteiligt. Es konnte gezeigt werden, dass YopO neben Rac1 auch mit
RhoA, nicht jedoch mit Cdc42 im Yeast Two-Hybrid System
interagiert. Für YpkA, dem zu YopO homologen Protein aus Y.
pseudotuberculosis zeigte sich das gleiche Interaktionsverhalten.
Durch Koimmunopräzipitation konnten die Ergebnisse der Yeast
Two-Hybrid Untersuchung mit einer zweiten, unabhängigen Methode
bestätigt werden. Aus dem Zellysat von mit Yersinien infizierten
humanen COS-Zellen, ließen sich RhoA und Rac1, nicht aber Cdc42 mit
Hilfe von Anti-YpkA-Antikörpern koimmunopräzipitieren. In dieser
Arbeit konnte mit zwei unabhängigen Methoden eine bis dahin
unbekannte Affinität zwischen YpkA/YopO mit RhoA und Rac1 gezeigt
werden. Es kann somit davon ausgegangen werden, dass RhoA und Rac1
die intrazellulären Angriffspunkte der Effektor- Yops YpkA bzw.
YopO darstellen.